LAMMPS 建模

Posted by XiLock on September 24, 2020

三种常用的模型构建策略路线图

用VMD转换data文件

参见博文《VMD在LAMMPS中的应用》

moltemplate

安装

其实不用安装,因为lammps_root/tools里就有,如果需要安装,参见:http://www.moltemplate.org/download.html

使用

Example可参见:http://www.moltemplate.org/visual_examples.html
以“Coarse-grained lipid bilayer”为例:
给moltemplate准备的输入文件:

  1. xyz文件:system.xyz
  2. moltemplate文件:lipid.lt、water.lt、system.lt

具体步骤如下:

  1. 用packmol等生成体系的xyz文件;
  2. 编写lipid.lt和water.lt文件。二者分别包括了1个lipid和1个water的分子的原子参数及成键/非键相互作用参数,可以先用topotools来生成1个lipid和1个water的data文件然后在其基础上进行修改来得到。
  3. 编写system.lt文件。其中包括了导入lipid.lt与water.lt的信息以及对全系统的处理,如:分别导入多少个lipid分子、多少个water分子,lipid分子中原子与water分子中原子的非键相互作用参数等。
  4. 用moltemplate来基于system.xyz和system.lt生成moltemplate.sh -xyz system.xyz system.lt

pysimm:Python Simulation Interface for Molecular Modeling

基于python的lammps建模和模拟工具,主要适用于Dreiding和GAFF2力场(需要USER-MISC ,但是[这个package已经不复存在了(https://matsci.org/t/user-misc/64008)),v1.1也支持charrm力场了,看repository里也有pcff力场。建模靠一个个添加原子或.mol格式文件,聚合物里面只有PE等少数单体的,如果自己特异性的话需要单独编写然后放到monomers文件夹里。

  1. PySIMM tutorial paper:describes best practices of work with PySIMM and particularly discusses the construction of polymer chains with specific tacticity
  2. 建模及计算实例

msi2lmp

《LAMMPS MS生成lmp输入文件 msi2lmp》

MS填充水分子

  1. 设置 SWNT_water.xsd为活性文件,采用 工具栏中Atom volumes and Surfaces创建一个Connolly surface。
  2. 等值面描述的是原子被占据的体积,如果尝试在此等值面上填充,将会发现计算终止为一个错误:" isosurface enclosed volume中的密度比要求的密度大"为了使得在 connollysurface填充,需要插入等值面的定义。可以采用 Display Style对话框达到目的。
  3. 选择等值面,右击显示栏,选择 Display Style,打开 Display Style对话框。在 Isosurface栏中,选中 High values inside然后关闭对话框。
  4. 下面可以在等值面内填充。
  5. 在 Amorphous Cell Calculation对话框,点击 Task中的 More…按钮打开 Amorphous Cell Packing对话框,选择 Pack in isosurface enclosed volume,然后关闭对话框。点击 Run按钮。
  6. 当计算结束后,可以检查密度和载荷。打开 SWNT_water.txt文件。将会发现水分子的载荷为 558个水分子。
  7. 将SWNT_water.xtd活动文档,并在Properties Explorer中将Filter更改为Symmetry System。在 Properties Explorer中,将 Filter改为 Symmetry。单胞的总密度设置为 1.2 g cm-3。
  8. 选择 File Save Project然后点击 Windows Close All。

参考资料:将分子填充到现有的结构中

参考:

  1. 个人总结导出data的方法
  2. msi2lmp的使用方法和晶体结构转化详解
  3. LAMMPS data文件创建工具–moltemplate
  4. lammps和gromacs聚合物建模的方法
  5. Lammps data文件建模格式转换进阶:II


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